多媒体通信作业题 (带答案版)

第1、2章作业

根据CCITT的定义，媒体可划分为五大类：感觉媒体、表示媒体、

显示媒体、存储媒体、传输媒体。

多媒体通常是指感觉媒体的组合，即语言、文字、音乐、自然界的其他声音等多种媒体的组合。

多媒体具有三个主要特点：信息量巨大、数据类型的多样性与复合性、数据类型间的区别大。

多媒体通信系统的四个特性：集成性、交互性、同步性、实时性。

一幅1024*768的彩色图像，每像素用24bits编码，其数据量为18432 Mbit 。多媒体数据中存在信息冗余，冗余的类型主要有六种：空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余、视听冗余。

在视频的相邻帧间，往往包含相同的背景和移动物体，因此，后一帧数据与前一帧数据有许多共同的地方，这是时间冗余。

信息熵是表示信息中各个元素比特数的统计平均值。

按信息压缩前后是否有损失，数据压缩可以分为有损压缩和无损压缩。

无损压缩编码主要有：霍夫曼编码、行程编码、、算数编码和词典编码。

评价一种数据压缩技术的性能的三个关键指标为数据压缩比、重现质量、压缩与解压缩的速度。

霍夫曼编码结果是唯一的。

行程编码的工作原理是将连续相同的数据序列用一个重复次数和单个数值来表示。

算术编码对整个消息只产生一个码字，这个码字是在区间[0,1) 之间的一个实数。算术编码是一种对错误极敏感的编码方法。

一个原始数据字符串为HKKKKKKKKKAMP，采用行程编码后的字符串为H#9KAMP 。

霍夫曼编码例题

例：某信源符号及其对应的概率如下：

a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7

0.20 0.19 0.18 0.17 0.15 0.10 0.01

请完成哈夫曼编码，并计算平均码长。

算术编码例题

第3、4章作业

人类听觉器官能感知的声音频率范围为20Hz~20kHz 。

电话系统中话音的频率范围为300~3400Hz 。

人对声音的主管感觉是用响度、音调和音色三个参数来描述的。

一个声音的闻阈值由于另一个声音的出现而提高的效应称为掩蔽效应。

声音质量的主管评价的通用标准对质量级别分 5 级。

根据编码方式的不同，音频编码分为三种: 波形编码、参数编码、和混合编码，PCM编码属于波形编码，线性预测编码属于参数编码，G.711标准属于波形编码，G.728标准属于混合编码。

G.711就是PCM语音压缩标准，采样频率为8kHz ，码速率为64kb/s 。音频压缩编码标准G.7xx由国际组织ITU-T 发布。

MPEG Audio Layer 3 简称为MP3 ，是我们常用的一种音乐文件格式。

比较波形编码与参数编码的优缺点。

人类获取的信息中约有16% 来自听觉系统，约有70% 来自视觉系统。

图像按亮度等级不同，可分为二值图像和灰度图像。

图像按空间维数的不同，可分为二维图像和三维图像。

人眼适应暗环境的能力称为视觉适应性，通常这种适应过程约需30 秒。人眼的亮度感觉不仅由景物自身的亮度决定，还与其所处周围环境亮度有关。当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉残留。

彩色表示需要考虑三个属性：亮度、色调和饱和度。三基色是指红、绿、蓝三色。

计算机显示设备使用RGB 颜色空间，PAL电视采用YUV 颜色空间，NTSC电视采用YIQ 颜色空间。

图像质量的主观评价采用国际通用的 5 级评分标准。

图像的数字化是指将一幅图像从模拟的形式转化为数字的形式，包括对图像进行采样、量化和编码等过程。

没有彩色信息每个像素由一个量化的灰度来描述的图像称为灰度图。

如果图像的灰度级只有两级，这样的图像称为二值图。

帧内预测编码是利用图像信号的空间相关性，用已传输的像素对当前像素进行预测。

帧间预测就是为了去除运动图像在时间上的相关性。

对于画面中运动部分占较小区域的图像，采用运动补偿技术的压缩数据效果特别好。

将图像分割成静止和运动的两部分是运动补偿预测的基础。

在发送端每隔一段时间丢掉几帧图像，在接收端利用帧间相关性将丢掉的帧恢复出来，这种运动图像压缩编码方法称为帧间内插。

第4、5章作业

由联合图像专家组制定的静止图像压缩编码标准为JPEG ，JBIG是二值图像编码标准。

H．261标准将CIF和QCIF格式的数据结构划分4个层次，分别为：picture 、group_of_block 、和macro-block 、block 。

MPEG标准主要由MPEG-1_audio 、MPEG-1_video 和MPEG-1 3部分组成，是一个完整的多媒体压缩编码方案。

MPEG-1 video标准中将图像帧分为三类：内帧、预测帧和双向预测帧。

MPEG-2标准支持NTSC 、PAL 、SECAM 和HDTV 格式的视频。

MPEG-4是基于对象的视频编码系统。

有ITU-T和ISO联合制定的视频压缩编码标准是MPEG-2 。

H.264标准分为三个档次基本档次、主要档次和扩展档次，以适用于不同的应用。

VCD所使用的视频压缩标准是MPEG-1 ， DVD所使用的视频压缩标准是MPEG-2 。

基于TCP/IP的多媒体通信模型中通信控制层分为三个子层：数据获取子层、媒体同步子层、和通信子层。

多媒体系统提供三种不用的QoS服务：Best-Effort 、Integrated 和Differentiated 。

典型的QoS参数集：QoS={ 吞吐量、容错率、传输时延、延时抖动}

QoS提供机制包括：Qos映射、Qos协商、接纳控制和资源预留与分配。

QoS控制机制包括：流调度、流成型、流监管、流量控制和媒体流同步。

多媒体通信网络要求语言和图像的传输时延须小于0.25 s，静止图像的传输时延须小于 1 s。

多媒体数据内部所固有的约束关系为时域约束关系、空域约束关系和基于内容的约束关系。

多媒体通信系统中通常将音频作为主媒体流，其他媒体流作为从媒体流。

多播通信中，消息在每条链路上传递一次，在链路分叉时，消息会被复制。

多播通信可分为2类：网络层的多播、应用层的多播。

多媒体数据库系统由硬件和软件组成。

多媒体数据库系统可以抽象地表示为三层：物理层、概念层和表现层。

基于内容的检索直接对图像、视频、音频内容进行分析，从而抽取特征和语义进行检索。

流媒体技术能够在网络上实现传输和播放同时进行。

互联网对流媒体的影响主要体现在带宽、时延和分组丢失三个方面。

英文缩写词解释：

RTP Real-time Transport Protocol 、RTCP RTP Control Protocol